Python错误与异常处理

Python 错误与异常处理 - 完整攻略

Python 是一门强大的编程语言，但是编写代码时难免会出现错误和异常。这篇文档将讲解 Python 中的错误和异常处理。

异常

Python 中的异常是指运行时出现的错误。当程序出现异常时，程序将停止运行并输出错误信息。Python 中有许多内置的异常类，例如 ZeroDivisionError、TypeError 等。抛出异常就是在提示程序出现了错误。

最常见的异常是 NameError，该异常会在试图使用未定义的变量时抛出。例如：

print(age)    # NameError: name 'age' is not defined

当你想指定一个变量名，但是该变量未被定义时，将会出现这种情况。

抛出异常

Python 的 raise 语句抛出一个异常，也就是说，它会让代码解释器停止执行，并有可能给出一个错误信息。你还可以自定义异常，让你的程序处理特定的错误情况。

下面是一个自定义异常的例子：

def calculate_age(age):
    if age < 0:
        raise ValueError('Age must be a positive integer.')
    return age * 365

print(calculate_age(-5))    # ValueError: Age must be a positive integer.

上述代码中，如果 calculate_age 函数的参数值小于零，它将抛出一个 ValueError 异常。这个自定义异常指定了错误信息 "Age must be a positive integer."。

捕获异常

为了避免程序在出现异常时停止运行，我们可以使用 Python 中的 try 和 except 语句来进行异常捕获。如果异常被捕获，程序总是会继续执行。

下面是一个 try 和 except 语句的例子：

try:
    num = int(input("请输入数字："))
    result = 100 / num
    print(result)
except ValueError:
    print("输入内容不是数字！")
except ZeroDivisionError:
    print("不能使用 0 作为被除数！")
except Exception as e:
    print("发生了一个未知的错误！")
    print(e)

这段代码首先会提示用户输入一个数字。如果用户输入了一个字母或其他非数字字符，程序会抛出一个 ValueError 异常。如果用户输入了 0 作为除数，程序会抛出一个 ZeroDivisionError 异常。如果出现的不是这两个异常，异常处理器会捕获一个 Exception 异常，并输出该异常的信息。

try/else

还有一种方式可以使用 try 语句。如果 try 语句块中的代码没有抛出异常，else 代码块中的代码就会运行，然后程序将继续执行。

下面是一个 try/else 语句的例子：

try:
    print('try block')
except:
    print('exception block')
else:
    print('No exception raised.')

不管异常是否被抛出，else 块中的代码都会执行。

try/finally

try 语句块也可以和 finally 语句块一起使用。不论异常是否被抛出，finally 语句块中的代码都会执行。

下面是一个 try/finally 语句的例子：

try:
    f = open('file.txt', 'r')
    print(f.read())
finally:
    f.close()

在这个例子中，try语句块尝试打开一个名为 file.txt 的文件，并将其内容打印到控制台上。当操作完成时，所有的文件句柄都必须被关闭以释放系统资源。finally 语句块中的代码以普通方式关闭文件句柄，并确保该文件句柄被正常清理。

总结

Python 异常机制为你的程序提供了优雅的失败方案。使用 try/except 语句块来捕获异常是常用的异常处理方式，这样你的程序可以在出现异常时继续运行。

不过，处理异常的最好方式是先预测将要出现的异常，并编写代码以防止它们的出现。

尽管异常处理是很重要的一部分，但是并不应该滥用。如果你过多地使用异常处理机制，可能会使你的代码更难阅读和维护。

希望这篇完整攻略能帮助你更好地处理 Python 中的错误和异常。